В нефтегазовой промышленности, при бурении скважин на воду широко используются буровые насосы для обеспечения непрерывной циркуляции жидкости в процессе создания вертикальных стволов скважин. Промывочный раствор, подающийся с помощью такого насосного оборудования вниз, выполняет несколько ключевых задач: охлаждает и смазывает буровое долото, выносит на поверхность грунт и частицы измельченной породы.
Буровые насосы являются неотъемлемым элементом технического оснащения бурильных установок – именно они обеспечивают необходимое давление для подачи промывочной жидкости на глубину в десятки и сотни метров. Такие агрегаты превосходят обычные модели значительно более высокой мощностью, надежностью и приспособленностью для функционирования в экстремальных климатических условиях, кроме того, отличаются от них и по конструкции.
Основных видов такого оборудования два:
• Плунжерные буровые насосы с внешним сальником. Имеют простой принцип действия и надежную конструкцию. 1 вращение вала приводит к 1 всасыванию, с дальнейшей подачей рабочей среды.
• Поршневые буровые насосы с 2 или 3 поршнями. Оптимальный выбор для работы с промывочной жидкостью вязкой консистенции, в т.ч. с крупными механическими примесями. 1 вращение вала позволяет обеспечить сразу 2 всасывания с подачей рабочей среды. Как итог, растет производительность, благодаря чему такие агрегаты сегодня лидируют по популярности.
Принцип работы
буровых насосов достаточно прост. На примере поршневых моделей, рабочий процесс начинается с запуска двигателя, приводящего во вращение приводной вал. Вращательное движение вала преобразуется в прямолинейное, возвратно-поступательное движение поршневой группы с помощью редуктора, ременной передачи, кривошипов и шатунов. В процессе движения поршня внутри цилиндра изменяется объем камеры, создается зона избыточного давления. Открытие клапана на магистрали обеспечивает проток промывочной жидкости. Попадая в скважину, она выполняет возложенные на нее функции.
Задачи, которые успешно выполняют буровые насосы:
• Подача жидкости для промывки во время бурения или ремонта скважины.
• Нагнетание раствора при поисковом бурении, в геологоразведке нефти и газа.
• Подача воды под давлением в нефтеносный пласт для повышения добычи.
• Перекачка жидких сред без химической агрессивности.
• Комплектация оборудования для нефтепромысла и геологических изысканий.
Производство насосов для бурильных установок выполняется с учетом высокой интенсивности условий эксплуатации, с оглядкой на то, что их применение должно быть рассчитано на суровый климат и постоянно меняющиеся погодные условия. Для изготовления деталей буровых насосов используются сплавы с повышенной износостойкостью – это обусловлено тем, что промывочный раствор или шлам может содержать в себе абразивы. Продуманная конструкция характеризуется надежностью, обеспечивает большую силу всасывания и стабильность подачи.